BR102015026118A2 - compósito de enchimento/talão pré-formado e pneu com talão preenchido - Google Patents

Abstract

resumo “compósito de enchimento/talão pré-formado e pneu com talão preenchido” a presente invenção refere-se à preparação de um compósito de enchimen-to/talão como um talão de pneu preenchido, e pneu pneumático que contém tal ta-lão preenchido. a invenção refere-se a tal talão preenchido em que o enchimento é compreendido por uma composição de borracha que contém um polímero de 1,2-polibutadieno sindiotático.

Description

“COMPÓSITO DE ENCHIMENTO/TALÃO PRÉ-FORMADO E PNEU COM TALÃO PREENCHIDO” CAMPO DA INVENÇÃO

[001 ]A invenção refere-se à preparação de um compósito de enchimen-to/talão como um talão de pneu preenchido, e pneu pneumático que contém tal talão preenchido. A invenção refere-se a tal talão preenchido em que o enchimento é compreendido por uma composição de borracha que contém um polímero de 1,2-polibutadieno sindiotático.

Antecedentes da Invenção [002] Os pneus pneumáticos são geralmente compreendidos por uma banda de rodagem e talões separados com uma parede lateral que se estende a partir dos talões até a banda de rodagem e uma carcaça que sustenta a banda de rodagem e os componentes de parede lateral. As paredes laterais do pneu geralmente contêm um enchimento de borracha dentro da parede lateral que se estende a partir de um talão de pneu radialmente para fora da parede lateral do pneu para adicionar rigidez à parede lateral do pneu para, desse modo, promover características de manipulação benéficas ao pneu.

[003] Na prática, o pneu pneumático é geralmente construído como uma montagem de componentes que inclui montar individualmente os componentes de enchimento e talão em conjunto com outros componentes para formar uma montagem de pneu que é, então, curada em um molde adequado para formar o pneu.

[004] Para esta invenção, deseja-se pré-formar um compósito de tira de borracha de enchimento não curada aplicada circunferencialmente ao redor de um talão anular de uma pluralidade de cabos ou fios de metal de encapsulados com borracha para, desse modo, formar um talão preenchido. Um pneu é preparado construindo-se uma montagem de componentes que inclui tal talão preenchido e, então, curar a montagem para formar o pneu.

[005] A metodologia prevista para fornecer um talão de pneu preenchido pré-formando-se o compósito de tira de enchimento circunferencial ao redor de um talão anular que é compreendida por extrusão de uma tira de enchimento de borracha não curada sobre e circunferencialmente ao redor de um talão anular da pluralidade de cabos de metal encapsulados com borracha não curada é considerada como um desvio da prática passada.

[006] Para tal metodologia prevista para aplicar uma tira de borracha de enchimento não curada sobre e ao redor da circunferência de um talão anular, é prontamente visto que a porção periférica externa da tira de enchimento de borracha não curada necessariamente se estira para se estender ou deslocar, uma distância maior que a porção periférica interna da tira de enchimento de borracha ao redor do talão anular. À medida que a porção periférica externa do enchimento de borracha não curada extrudado é estirada em um comprimento maior que sua porção periférica interna, foi observado que, devido ao fato de que a tira de enchimento estirada é de natureza elastomérica, a mesma tem uma tendência natural a tentar encolher e, desse modo, voltar ao seu formato não estirado original. Como um resultado, a porção periférica externa elastomérica estirada da tira de enchimento não curada tende a encolher de maneira indesejável e, desse modo, deformar e enrolar para dentro em direção a sua porção periférica interna.

[007] Portanto, um desafio é apresentado para permitir tal preparação de combinação de enchimento/talão pré-formado (talão preenchido) para que a porção externa da tira de borracha não curada de enchimento possa manter substancialmente seu formato estirado ao ser aplicada sobre e circunferencialmente ao redor do componente de talão de pneu anular.

[008] Para tal desafio, portanto, propõe-se avaliar a redução da característica elastomérica da tira de borracha de enchimento adicionando-se um polímero de 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico em sua composição de borracha para, desse modo, tornar a composição de borracha não curada de natureza um pouco menos elastomérica para, desse modo, permitir que a composição de borracha, quando es-tirada, reduza de maneira significativa ou elimine substancialmente o encolhimento e enrolamento mencionado acima da porção periférica externa da tira de borracha de enchimento não curada.

[009] 0 polímero de 1,2-polibutadieno sindiotático é escolhido porque o mesmo pode ser curado com enxofre em conjunto com outros elastômeros à base de dieno presentes na composição de borracha curada com propriedades elastomé-ricas adequadas para o componente de enchimento de pneu do pneu.

[010] 0 polímero de 1,2-polibutadieno sindiotático é reconhecido como um polímero termoplástico cristalino e, portanto, em seu estado não curado em vez de ser elastomérico. Entretanto, mediante a mistura com vários elastômeros à base de dieno para formar uma composição de borracha, a mesma exibe propriedades de borracha elastomérica quando a composição de borracha for curada com enxofre.

[011] Historicamente, o polibutadieno sindiotático foi proposto para uso em várias composições de borracha para vários componentes de pneu para vários propósitos tais como, por exemplo, carcaça de pneu, forro interno e componentes de enchimento. Por exemplo, consulte as Patentes n^ U.S. 5.307.850, U.S. 6.156.143, U.S, 6.202.726, U.S. 6.539.996, U.S. 6.956.093 e U.S. 8.536.262.

[012] Conforme indicado, devido ao fato de que a tira de borracha de enchimento não curada contém o polibutadieno sindiotático termoplástico, a mesma é de natureza um pouco menos elastomérica.

[013] Sendo menos elastomérico, é previsto que o enchimento de borracha não curada, particularmente sua porção periférica externa, pode ter uma tendência reduzida a tentar retornar ao seu formato original após estirar circunferencialmente o mesmo ao ser circunferencialmente envolvido ao redor do talão anular e, desse modo, menos tendência a se enrolar para dentro para apresentar o formato de enchi- mento alterado indesejado mencionado acima e para, desse modo, permitir de modo benéfico a inserção do compósito de enchimento/talão na montagem de pneu para preparação de um pneu pneumático.

[014] Portanto, propõe-se avaliar um processo para preparação de um compósito de enchimento/talão não curado para preparação de um pneu pneumático em que o enchimento é compreendido por uma composição de borracha não curada que contém um polímero de 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico que tem um ponto de fusão em uma faixa de cerca de 180 °C a cerca de 230 °C, alternativamente, em uma faixa de cerca de 200 °C a cerca de 230 °C, e acima de uma temperatura de mistura máxima alcançada (por exemplo, cerca de 140 °C a cerca de 170 °C) para misturar a composição de borracha para a borracha de enchimento.

[015] Devido à dificuldade de misturar o polímero de 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico de alto ponto de fusão a uma temperatura abaixo de seu ponto de fusão com a composição de borracha para o enchimento, considera-se necessário pré-formar uma liga do polímero de 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico com um elastômero curável com enxofre, tal como, por exemplo, pelo menos uma dentre borracha de cis 1,4-poliisopreno e borracha de polibutadieno. A preparação de tal liga pode ser conduzida, por exemplo, misturando-se o polímero de 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico com o elastômero (por exemplo, pelo menos uma dentre borracha de cis 1,4-poliisopreno natural ou sintética e borracha de polibutadieno) a uma temperatura na faixa do ponto de fusão do polímero de 1,2-polibutadieno sindiotático que está bem acima da temperatura de mistura obtida máxima mencionada acima da composição de borracha de enchimento (por exemplo, pelo menos cerca de 10 °C acima de tal temperatura de mistura) para que o polímero de 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico seja fundido na borracha de cis 1,4-poliisopreno e/ou borracha de polibutadieno para formar a liga de 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico e pelo menos uma dentre borracha de cis 1,4-poliisopreno e borracha de polibutadieno. Alternativamente, uma liga pode ser preparada polimerizando-se um monômero de 1,3-butadieno para formar o polímero de 1,2-polibutadieno sindiotático in situ dentro de um poiimerizado de um 1,3-butadieno ou monômero de isopreno poiimerizado compreendido pelo elastômero de polibutadieno e/ou poiiisopreno e solvente orgânico usado para sua preparação de polimerização (algumas vezes referido como um cimento) após a qual o solvente é removido a partir disso para formar a liga de 1,2-polibutadieno sindiotático termo-plástico e elastômero de polibutadieno ou poiiisopreno. Por exemplo, consulte a Patente ne U.S. 5.283.294.

[016] A liga pode, então, ser misturada com a composição de borracha de enchimento.

[017] Na descrição desta invenção, o termo “phr” quando usado significa “partes de material em peso por 100 partes em peso de borracha”. Os termos “borracha” e “elastômero” podem ser usados de maneira intercambiável, exceto se indicado de outro modo. Os termos “composição de borracha” e “composto” podem ser usados de maneira intercambiável, exceto se indicado de outro modo.

[018] Um ponto de fusão de polímero (MP), quando citado, pode ser determinado, por exemplo, como valores endotérmicos mínimos das curvas de calorimetria de varredura diferencial (DSC) conforme convencionalmente usado e compreendido por aqueles versados na técnica.

SUMÁRIO E PRÁTICA DA INVENÇÃO

[019] De acordo com esta invenção, um método (processo) para preparar um compósito de enchimento/talão de pneu como um talão preenchido compreende misturar uma composição de borracha curável com enxofre e extrudar a composição de borracha não curada curável com enxofre misturada através de uma matriz adequada para formar e aplicar uma tira de enchimento de borracha não curada sobre e circunferencialmente ao redor da superfície periférica externa de um talão de pneu anular, em que o dito talão de pneu é compreendido pela pluralidade de cabos de arame encapsulados com borracha curável com enxofre não curado (por exemplo, cabos de metal, tais como, por exemplo, cabos de aço revestidos com latão), [020]em que a porção radialmente externa (por exemplo, porção periférica radialmente externa) da tira de enchimento de borracha não curada é causada por tai método a ser estirada além de seu comprimento extrudado origina! (à media que o enchimento é aplicado sobre e ao redor da periferia do talão de pneu anular) e além do comprimento da porção radialmente interna do enchimento (além do comprimento da porção periférica radialmente interna do enchimento de borracha não curada adjacente ao talão anular que retém seu comprimento extrudado original aproximado), [021 ]em que a composição do enchimento de borracha é compreendida por: [022] (A) pelo menos um elastômero à base de dieno compreendido por pelo menos uma dentre borracha de cis 1,4-poliisopreno, borracha polibutadieno (por exemplo, cis 1,4-polibutadieno alto ou trans 1,4-polibutadieno alto) e borracha de estireno/butadieno (por exemplo, compreendida por borracha de cis 1,4-poliisopreno e pelo menos uma dentre borracha de polibutadieno e borracha de estireno/butadieno), [023] (B) cerca de 1 a cerca de 10, alternativamente, de cerca de 3 a cerca de 7, partes em peso de 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico por 100 partes em peso de elastômeros à base de dieno contidos na composição de borracha de enchimento, em que o 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico tem um ponto de fusão (MP) em uma faixa de cerca de 180 °C a cerca de 230 °C, alternativamente, de cerca de 200 °C a cerca de 230 °C, e é fornecido como uma liga compreendida por 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico com pelo menos uma dentre borracha de cis 1,4-poliisopreno e borracha de polibutadieno, [024] (C) cerca de 30 a cerca de 120, altemativamente, cerca de 50 a cerca de 100 phr de carga de reforço compreendida por: [025] (1) negro de fumo de reforço de borracha, ou [026] (2) combinação de negro de fumo de reforço de borracha e sílica precipitada em conjunto com um agente de acoplamento para sílica precipitada que tem uma porção química reativa com grupos hidroxila (por exemplo, grupos silanol) na sílica precipitada e outra porção química diferente interativa com o(s) dito(s) elastô-mero(s) à base de dieno.

[027] Em uma modalidade, a liga é compreendida, por exemplo, por cerca de 5 a cerca de 50 partes em peso de 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico por 100 partes em peso de pelo menos uma dentre borracha de cis 1,4-poliisopreno e borracha de polibutadieno.

[028] Em uma modalidade, o ponto de fusão (MP) do 1,2-polibutadieno sindiotático é pelo menos 10 °C mais alto que a temperatura máxima alcançada para a mistura da composição de borracha de enchimento (por exemplo, uma temperatura de mistura máxima em uma faixa de cerca de 140 °C a cerca de 170 °C) de modo que o 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico não se funda na composição de borracha de enchimento à medida que o mesmo é misturado. Portanto, o 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico é introduzido na composição de borracha de enchimento na forma de uma liga da mesma para permitir que o 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico seja satisfatoriamente mesclado com a composição de borracha de enchimento à medida que o mesmo é misturado.

[029] Em uma modalidade, a liga pode ser preparada, por exemplo, misturando-se o polímero de 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico com um elastô-mero à base de dieno (por exemplo, compreendido por pelo menos uma dentre borracha de poliisopreno, tal como pelo menos uma dentre borracha de cis 1,4-poliisopreno natural e sintética, borracha de polibutadieno e borracha de estire-no/butadieno) a uma temperatura significativamente acima da temperatura de ponto de fusão mencionada acima do 1,2-polibutadieno termoplástico (por exemplo, pelo menos cerca de 10 °C acima de tal ponto de fusão) para que o polímero de 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico seja fundido no(s) elastômero(s) à base de dieno para formar a liga.

[030]Em uma modalidade, a liga pode ser preparada, por exemplo, polimeri-zando-se um monômero de 1,3-butadieno para formar o polímero de 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico in situ dentro de um polimerizado compreendido por borracha de polibutadieno ou borracha de poliisopreno e solvente orgânico formado pela polimerização de monômero de 1,3-butadieno ou isopreno no solvente orgânico após a qual o solvente é removido para formar a liga.

[031 ]De maneira desejável, a carga de reforço mencionada acima é limitada ao negro de fumo de reforço de borracha. Representantes de vários negros de fumo de reforço de borracha podem ser encontrados, por exemplo, e não destinados a serem limitantes, em Vanderbilt Rubber Handbook, 13â Edição, (1990) Páginas 416 a 418.

[032] Quando a carga de reforço também contém sílica precipitada, o agente de acoplamento pode ser compreendido, por exemplo, por um bis (3-trietoxissililpropil) polissulfeto que contém uma média de cerca de 2 a cerca de 4 átomos de ligação de enxofre em sua ponte de polissulfeto ou um alcoxiorganomer-captossilano. Os exemplos representativos de sílica precipitada (sílica precipitada sintética amorfa criada pela acidificação de uma sílica tratada de base inorgânica, tal como, por exemplo, silicato de sódio) são, por exemplo, e não destinadas a serem limitantes, sílicas precipitadas disponíveis junto à PPG Industries como Hi-Sil™ 210 e HiSil™ 243, sílicas disponíveis junto à Solvay, tal como, por exemplo, Zeosil 1165™MP e sílicas disponíveis junto à Evonic como, por exemplo, VN2™ e VN3™.

[033] O método mencionado acima desta invenção compreende adicionalmente enxofre que cura o compósito preparado de talão de pneu anular que contém a tira de borracha de enchimento circunferencial (o talão preenchido).

[034] Ainda de acordo com esta invenção, um talão de pneu preenchido como um compósito de um talão de pneu anular da pluralidade de cabos de arame en-capsulados com borracha com uma tira de borracha de enchimento circunferencial é fornecido, particularmente, conforme preparado pelo método mencionado acima, assim como um compósito curado com enxofre do mesmo.

[035] Ainda de acordo com esta invenção, tal método inclui adicionalmente construir uma montagem de pneu não curada que contém o compósito de enchimen-to/talão pré-formado não curado preparado (talão preenchido) com o enchimento de borracha que se estende radialmente para fora do talão de pneu em uma parede lateral de borracha de pneu associada.

[036] Ainda de acordo com esta invenção, tal método inclui adicionalmente enxofre que cura a montagem de pneu para formar um pneu pneumático de borracha (que contém o talão preenchido).

[037] Ainda de acordo com esta invenção, um pneu pneumático é fornecido sendo preparado por tal processo.

[038] Ainda de acordo com esta invenção, é fornecido um talão de pneu anular preenchido (para um pneu pneumático de borracha) que compreende um talão de pneu anular compreendido por cabos de arame encapsulados com borracha não curada, em que o dito talão contém um enchimento de borracha não curada posicionado sobre e circunferencialmente ao redor da periferia externa (a superfície externa) do talão anular, [039] em que a porção radialmente externa do enchimento de borracha não curada no talão anular tem um comprimento estirado maior que o comprimento de sua porção radialmente interna, [040] em que a composição do enchimento de borracha é compreendida por: [041 ](A) pelo menos um elastômero à base de dieno compreendido por pelo menos uma dentre borracha de cis 1,4-poliisopreno, polibutadieno e estire-no/butadieno (por exemplo, borracha de cis 1,4-poliisopreno e pelo menos uma dentre borracha de polibutadieno e borracha de estireno/butadieno), [042] (B) cerca de 1 a cerca de 10, alternativamente, de cerca de 3 a cerca de 7, partes em peso de 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico por 100 partes em peso dos ditos elastômeros à base de dieno contidos na composição de borracha de enchimento, em que o 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico tem um ponto de fusão (MP) em uma faixa de cerca de 180 °C a cerca de 230 °C, alternativamente, de cerca de 200 °C a cerca de 230 °C, e é fornecido como uma liga compreendida por 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico com pelo menos uma dentre borracha de cis 1,4-poliisopreno e borracha de polibutadieno, [043] (C) cerca de 30 a cerca de 120, alternativamente, cerca de 50 a cerca de 100 phr de carga de reforço compreendida por: [044] (1) negro de fumo de reforço de borracha, ou [045] (2) combinação de negro de fumo de reforço de borracha e sílica precipitada em conjunto com um agente de acoplamento para a sílica precipitada que tem uma porção química reativa com grupos hidroxila na sílica precipitada e outra porção química diferente interativa com o(s) dito(s) elastômero(s) à base de dieno.

[046] Em uma modalidade, a carga de reforço para o enchimento de borracha é limitada ao negro de fumo de reforço de borracha.

[047] Em uma modalidade adicional, a carga de reforço para o enchimento de borracha é uma combinação de negro de fumo de reforço de borracha e sílica precipitada em conjunto com um agente de acoplamento para a sílica precipitada compreendida por um bis (3-trietoxissililpropil) polissulfeto que contém uma média de cerca de 2 a cerca de 4 átomos de ligação de enxofre em sua ponte de polissulfeto ou um alcoxiorganomercaptossilano.

[048] Ainda de acordo com esta invenção, o talão de pneu preenchido é um taião de pneu preenchido curado com enxofre.

[049] Ainda de acordo com esta invenção, é fornecido um pneu pneumático que contém o talão de pneu preenchido, em que o enchimento se estende radialmente para fora do talão de pneu em uma parede lateral de borracha de pneu associada (por exemplo, uma parede lateral de borracha de pneu que se estende a partir de um talão de pneu radialmente para fora até uma banda de rodagem de pneu).

[050] Ainda de acordo com esta invenção, um pneu pneumático é fornecido como um pneu pneumático de borracha curado com enxofre.

[051 ]Os desenhos a seguir são fornecidos para entendimento adicional da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[052] A Figura 1 é uma vista em corte transversal de um pneu pneumático que ilustra colocações de montagem de enchimento/talão.

[053] A Figura 2 é uma vista em perspectiva de um pneu pneumático que ilustra colocações de montagem de enchimento/talão.

[054] A Figura 3 é uma vista em perspectiva que ilustra um processo de ex-trusão de um enchimento de borracha circunferencialmente ao redor e sobre um talão de pneu anular.

[055] As Figuras 4A, 4B, 4C e 4D são vistas em corte transversal individuais de um enchimento e talão de pneu.

DESCRIÇÕES ADICIONAIS DAS FIGURAS 4A, 4B, 4C E 4D

[056] A Figura 4A ilustra um talão de cabos de metal encapsulados com borracha ao qual um enchimento de borracha não curada conformado deve ser combinado para formar um compósito do mesmo pelo processo ilustrado na Figura 3.

[057] A Figura 4B ilustra um compósito de enchimento e talão de borracha não curada preparado por um processo ilustrado na Figura 3 em que a porção externa do enchimento conformado é deformada pelo processo de preparação no qual a porção externa do enchimento é estirada pelo processo mencionado acima.

[058] A Figura 4C ilustra o compósito da Figura 4B tendo sido truncado por não incluir a porção externa mencionada acima do enchimento com a porção externa excluída sendo esquematicamente delineada.

[059] A Figura 4D ilustra um compósito de enchimento de borracha não curada e talão de pneu (talão de pneu preenchido) preparado por um processo ilustrado na Figura 3 em que a porção externa do enchimento aplicado não é deformada por tal processo no qual a composição de borracha do enchimento de borracha contém um 1,2-polibutadieno sindiotático.

OS DESENHOS

[060] Na Figura 1, é mostrada uma vista em corte transversal de um pneu pneumático (1) que é composta por uma banda de rodagem (2), talão de pneu (3) composto de cabos de metal encapsulados com borracha, parede lateral de borracha (4) que se estende a partir da porção de talão (3) até a banda de rodagem (2) do pneu (1) e enchimento de borracha curada (5) que se estende radialmente para fora do talão (3) até a parede lateral (4), em que a combinação de talão (3) e enchimento (5) representa uma montagem de enchimento/talão.

[061 ]Na Figura 2, é mostrada uma vista em perspectiva de um pneu pneumático (1) que é composta por uma banda de rodagem (2), talão de pneu (3) composto por cabos de metal encapsulados com borracha, parede lateral de borracha (4) que se estende a partir da porção de talão (3) até a banda de rodagem (2) do pneu (1) e enchimento de borracha curada (5) que se estende radialmente para fora do talão (3) até a parede lateral (4), em que a combinação de talão (3) e enchimento (5) representa uma montagem de enchimento/talão.

[062]Na Figura 3, a roda rotativa (6) é mostrada para ilustrar um processo no qual um talão de pneu anular (3) de cabos de arame encapsulados com borracha é encaixado em sua periferia e em que uma extrusora (7) é mostrada de modo a apli- car um enchimento de borracha conformada e extrudada (5) de uma composição de borracha não curada sobre e circunferencialmente ao redor do talão encaixado (3). O enchimento aplicado tem uma porção radialmente externa (5A) que é, desse modo, estirada além de seu formato extrudado original à medida que é envolvida ao redor do talão encaixado (3) e uma porção radialmente interna (5B), que não se torna significativamente estirada, se a mesma não for estirada de modo algum e pelo menos não até a extensão em que sua radial porção externa é estirada, para formar a talão de pneu preenchido.

[063] Na Figura 4A, é mostrado um corte transversal de um talão anular (3) de cabos de arame encapsulados com borracha em que um enchimento de borracha extrudada (5) de uma composição de borracha não curada composta por elastôme-ros à base de dieno que tem sua porção externa (5A) que é conformada por extru-são para desviar de sua porção interna (5B) em um ângulo de (A1). O enchimento de borracha (5) deve ser aplicado ao talão anular (3) pelo processo ilustrado na Figura 3.

[064] Na Figura 4B, é mostrado um corte transversal de um talão anular (3) de cabos de arame encapsulados com borracha em que um enchimento de borracha conformada extrudada (5) de uma composição de borracha não curada composta por elastômeros à base de dieno, que têm uma porção externa (5A) e porção interna (5B), aplicada sobre e circunferencialmente ao redor do talão anular (3) por um processo ilustrado na Figura 3. Na Figura 4B, a porção externa estirada (5A) do enchimento (5) é mostrada como visivelmente deformada enrolando-se para dentro em direção a sua porção interna (5B) causada pela porção de borracha de enchimento externa estirada (5A) que tenta retornar a sua condição não estirada original após a aplicação pelo processo ilustrado na Figura 3. A extensão da deformação angular enrolada (A2) do enchimento (5) é significativamente maior que o ângulo original (A1) e, portanto, apresenta um formato considerado insatisfatório para uso na cons- trução do pneu ilustrado na Figura 1 e Figura 2, [065] Na Figura 4C, é ilustrada uma montagem alternativa em que um enchimento de borracha não curada (8) truncado ou encurtado composto pode uma composição de borracha de dieno-elastômero é aplicada sobre e circunferencialmente ao redor de um talão anular (3) pelo processo ilustrado na Figura 3 para que a quantidade de deformação enrolada do enchimento encurtado (8) causada por seu esti-ramento seja comparativamente minimizada devido a sua altura. Então, para completar o enchimento, uma extensão de enchimento (9) é posteriormente construída sobre o enchimento encurtado (8) durante o processo de construção de pneu em vez de pelo processo ilustrado na Figura 3.

[066] Na Figura 4D, é mostrado um corte transversal de um talão anular (3) de cabos de arame encapsulados com borracha em que um enchimento de borracha conformada extrudado (5) de uma composição de borracha não curada que contém elastômeros à base de dieno que também contêm um polímero de 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico é aplicado pelo processo ilustrado na Figura 3 para formar um talão de pneu preenchido. Na Figura 4D, é observado que a porção (5A) do enchimento de borracha aplicado (5) tem a mesma inclinação angular (declive) (A1) que na Figura 4A e, portanto, não apresenta uma deformação enrolada e, portanto, é satisfatória para construir o compósito de enchimento/talão (talão de pneu preenchido) em uma montagem de pneu para formar um pneu que contém tal talão preenchido.

[067] Na prática, o políbutadieno sindiotático (SPBD) pode ser preparado, por exemplo, em um solvente orgânico inerte, tal como, por exemplo, utilizando um procedimento descrito na Patente n^ U.S. 3.901.868 ou em um meio aquoso que utiliza um processo descrito na Patente n^ U.S. 4.506.031 e tais patentes são incorporadas ao presente documento em sua totalidade a título de referência para tais métodos de preparação de SPBD.

[068] Conforme indicado, o 1,2-polibutadieno sindiotático tem intencionalmente um ponto de fusão em uma faixa de cerca de 180 °C a cerca de 230 °C, de modo que o mesmo não se funda na composição de borracha de enchimento não curada à medida que o mesmo é misturado a uma temperatura, por exemplo, de cerca de 150 °C a cerca de 170 °C. Portanto, tal ponto de fusão alto de 1,2-polibutadieno termo-plástico é introduzido em uma forma da liga mencionada acima para promover uma mistura mais eficaz na composição de borracha de enchimento.

[069] Em uma modalidade, a borracha de estireno/butadieno (derivada de po-limerização de solução ou emulsão) para a composição de borracha do enchimento pode ser funcionalizada por conter grupos funcionais reativos com grupos hidroxila contidos na síiica precipitada. Tais grupos funcionais podem ser, por exemplo, pelo menos um dentre grupos amina, silóxi, tiol.

[070] Em uma modalidade, a borracha de estireno/butadieno funcionalizada pode ser acoplada a estanho.

[071] Outros ingredientes de composto convencionais, certamente, também podem ser incluídos na composição de borracha incluindo, por exemplo, óxido de zinco, estearato de zinco, vários auxiliares de processamento, assim como enxofre ou compostos contendo enxofre em conjunto com um ou mais aceleradores de cura de enxofre.

[072] Os seguintes Exemplos são fornecidos para ilustrar a invenção e não se destinam a limitar o escopo no qual a mesma pode ser praticada. Exceto se indicado de outro modo, partes e porcentagens são em peso.

EXEMPLO I

[073] Amostras de borracha foram preparadas para avaliar o uso de 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico que tem um ponto de fusão de cerca de 201 °C em composições de borracha destinadas para uso como tira de enchimento de pneu.

[074]A composição de borracha básica (valores arredondados) para esse Exemplo é relatada na Tabela 1 a seguir, com partes e porcentagens em peso, quando apropriado, exceto se indicado de outro modo. TABELA 1 1Elastômero de estireno/butadieno preparado por polimerização de emulsão aquosa contendo cerca de 23,5 por cento de estireno ligado, viscosidade Mooney 50, como PLF1502™ disponível junto à Goodyear Tire & Rubber Company 2Liga compreendida por 12 por cento em peso de 1,2-polibutadieno sindiotá-tico que tem um ponto de fusão de cerca de 201 °C, respectivamente, e 88 por cento em peso de cis 1,4 polibutadieno como UBEPOL-VCR412 disponível junto à UBE Industries 3Negro de carbono de reforço de borracha como N326, uma designação ASTM 4Ácido graxo compreendido principalmente por ácidos esteárico, palmítico e oleico 5Acelerador de cura de enxofre como uma sulfenamida 6Retardador de cura de enxofre como N-Cicloexiltioftalimida [075] Para essa avaliação, as Amostras de borracha A e B foram avaliadas.

[076] A Amostra de borracha de controle A foi preparada com seus componentes de elastômero sendo uma combinação de borracha natural e borracha de emulsão SBR sem o polímero de 1,2-polibutadieno sindiotático.

[077] A Amostra de borracha experimental B foi preparada com uma liga de 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico que tem um ponto de fusão de cerca de 201 °C e elastômero de cis 1,4-polibutadieno.

[078] As composições de borracha foram preparadas mesclando-se os ingredientes em um misturador de borracha interno em uma série de etapas de mistura sequenciais enquanto lamina as misturas de borracha e resfria a uma temperatura abaixo de 40 °C entre as etapas de mistura. As etapas de mistura sequenciais foram compreendidas por uma etapa de mistura não produtiva com uma temperatura de queda de cerca de 160 °C (temperatura de remoção da borracha do misturador de borracha interno), (NP), seguida por uma etapa de mistura produtiva (P) com uma temperatura de queda de cerca de 110 °C, (na qual o enxofre e os aceleradores e retardadores de cura de enxofre foram adicionados).

[079] Tais etapas de mistura sequenciais são bem conhecidas para aqueles versados em tal técnica.

TESTE DE ENROLAMENTO

[080] Um teste de enrolamento é fornecido para avaliar uma tendência para uma porção externa de uma tira de borracha não curada se enrolar para dentro à medida que a mesma é flexionada em uma configuração circular (anular) de extremidade aberta (formato).

[081] Para o teste de enrolamento, uma tira de composição de borracha não curada é fornecida como uma extrusão de borracha não curada através de uma cabeça de matriz Garvey. Tal tira de extrudado Garvey tem um corte transversal, configuração em formato um pouco triangular compreendida por uma porção de base e porção de enchimento, um pouco similar ao formato ilustrado na Figura 4A. O comprimento da tira de extrudado Garvey pode ser, por exemplo, cerca de 10 cm.

[082] A tira de extrudado Garvey é flexionada para formar um anel de extremidade aberta de uma configuração circular com sua porção de base que constitui a porção interna do anel e sua porção de enchimento que constitui a porção periférica externa do anel.

[083] A configuração circular da tira de extrudado Garvey pode ser manualmente formada ou pode ser formada envolvendo-se a tira ao redor de um mandril adequado (por exemplo, mandril em formato cilíndrico ou circular).

[084] A porção periférica externa do anel formado da tira de extrudado Garvey é, desse modo, estirada além do comprimento de sua forma extrudada original e além do comprimento de sua porção radialmente interna.

[085] Uma observação visual é feita da porção periférica externa estirada da tira de borracha de extrudado Garvey em sua forma circular para avaliar sua tendência a se enrolar para dentro em direção à porção radialmente interna da tira configurada circular. Uma classificação de 1 a 10 é fornecida para o grau de enrolamento observado da porção periférica externa em direção a sua porção radialmente interna. A

[086] A classificação de 10 é fornecida para uma deformação sem enrolamento observada da tira e uma classificação de 1 é fornecida para uma deformação de enrolamento severo observada da tira.

[087] A seguinte Tabela 2 relata comportamento de cura e várias propriedades físicas de Amostras de borracha A e B com base na formulação da Tabela 1, as- sim como uma classificação de enrolamento para as Amostras de borracha extruda-das não curadas A e B. As amostras de borracha foram curadas com enxofre, quando apropriado, por cerca de 11 minutos a cerca de 170 °C. TABELA 2 1 Dados através do instrumento de Sistema de Teste Instron disponível junto à Instron Corporation 2Teste de Análise de Processamento de Borracha [088]A partir da Tabela 2, é observado que a substituição de 5 partes em peso da emulsão SBR por 5 partes em peso do SPBD apresentou apenas um pequeno efeito nas propriedades de cura mostradas nesta tabela.

[089] Um recurso importante da adição de SPBD para esse Exempio é a resistência observada da amostra de borracha da composição de enchimento de borracha não curada a se enrolar quando submetida ao teste de enrolamento. Isso é considerado como preditivo da resistência de um compósito de enchimento de borracha não curada a se enrolar ao ser aplicado sobre e circunferencialmente ao redor de um talão de pneu anular para criar um compósito de enchimento/talão em uma forma de um talão preenchido.

[090] Nesse exemplo, um valor de enrolamento de 7 foi observado para a Amostra de borracha B que continha 4,8 partes em peso de 1,2-polibutadieno sindio-tático que tem um ponto de fusão de cerca de 201 °C que representa muito pouco enrolamento aceitável observado em comparado a um valor de enrolamento excessivo inaceitável de 2 para a composição de borracha da Amostra de borracha de controle A sem a adição de polibutadieno sindiotático.

[091 ]A Amostra de borracha de controle A que não continha polibutadieno sindiotático teve um valor de teste de enrolamento laboratorial observado de 2 e, portanto, não poderia ser recomendado para uso como um enchimento para um talão de pneu anular preenchido criado extrudando-se um enchimento de borracha não curada sobre e circunferencialmente ao redor de um talão de pneu anular. Em geral, considera-se que tal composição de borracha de enchimento que apresenta um valor de enrolamento menor do que 7 poderia ser considerada como insatisfatória para tal processo de preparação de talão preenchido.

[092]Consequentemente, observa-se que a composição de borracha da Amostra de borracha B apresentou dados de enrolamento suficientemente mínimos que são preditivos de desempenho aceitável em um processo de construção de pneu que produz primeiro um talão de pneu preenchido compreendido pela extrusão de um enchimento de borracha não curada sobre e circunferencialmente ao redor de um talão de pneu anular em um processo de construção de pneu.

[093]Embora determinadas modalidades e detalhes representativos tenham sido mostrados para o propósito de ilustração da invenção, será aparente para aqueles versados na técnica que várias alterações e modificações podem ser feitas na mesma sem se afastar do espirito ou escopo da invenção.

REIVINDICAÇÕES

Claims (10)

1, Método para preparar um compósito de enchimento/talão de pneu como um talão preenchido CARACTERIZADO pelo fato de que compreende misturar uma composição de borracha curável com enxofre a uma temperatura máxima em uma faixa de 140 °C a 170 °C e extrudar a composição de borracha não curada curável com enxofre misturada através de uma matriz adequada para formar e aplicar uma tira de enchimento de borracha não curada sobre e circunferencialmente ao redor da superfície periférica externa de um talão de pneu anular, quando o dito talão de pneu é compreendido por pluralidade de cabos de arame encapsulados com borracha curável com enxofre não curado, de modo que a porção radialmente externa da tira de enchimento de borracha não curada seja causada por tal método a ser estirada além de seu comprimento extrudado original e além do comprimento da porção radialmente interna do enchimento, em que a composição do enchimento de borracha é compreendida por: (A) pelo menos um elastômero à base de dieno compreendido por pelo menos uma dentre borracha de 1,4-poliisopreno, polibutadieno e estireno/butadieno, (B) de 1 a 10 partes em peso de 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico por 100 partes em peso de elastômeros à base de dieno contidos na composição de borracha de enchimento, em que o 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico tem um ponto de fusão (MP) em uma faixa de 180 °C a 230 °C e pelo menos 10 °C mais alta que a temperatura máxima para misturar a composição de borracha de enchimento, e é fornecida como uma liga compreendida por 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico com pelo menos uma dentre borracha de cis 1,4-poliisopreno e borracha de polibutadieno, (C) de 30 a 120 phr de carga de reforço compreendida por: (1) negro de fumo de reforço de borracha, ou (2) combinação de negro de fumo de reforço de borracha e sílica precipitada em conjunto com um agente de acoplamento para a sílica precipitada que tem uma porção química reativa com grupos hidroxila na sílica precipitada e outra porção química diferente interativa com o(s) dito(s) elastômero(s) à base de dieno.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a carga de reforço é limitada ao negro de fumo de reforço de borracha.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 CARACTERIZADO pelo fato de que a carga de reforço é compreendida por negro de fumo de reforço de borracha e sílica precipitada e o agente de acoplamento é compreendido por um bis (3-trietoxissililpropil) polissulfeto que contém uma média de 2 a 4 átomos de ligação de enxofre em sua ponte de polissulfeto ou um alcoxiorganomercaptossilano.

4. Talão preenchido CARACTERIZADO pelo fato que é preparado pelo método, conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, e curado com enxofre.

5. Método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente construir uma montagem de pneu não curada que contém o talão preenchido não curado preparado, de acordo com a reivindicação 1, em que o dito enchimento de borracha se estende radialmente para fora do talão de pneu até uma parede lateral de borracha de pneu associada.

6. Método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente construir uma montagem de pneu não curada que contém o talão preenchido não curado, de acordo com a reivindicação 2, em que o dito enchimento de borracha se estende radialmente para fora do talão de pneu até uma parede lateral de borracha de pneu associada.

7. Pneu CARACTERIZADO pelo fato de que é preparado curando-se a montagem de pneu, conforme definido na reivindicação 6.

8. Talão de pneu anular preenchido CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um talão de pneu anular compreendido por cabos de arame encapsula-dos com borracha não curada em que o dito talão contém um enchimento de borracha não curada posicionado sobre e circunferencialmente ao redor da periferia externa do talão anular, em que a porção radialmente externa do enchimento de borracha não curada no talão anular tem um comprimento estirado maior que o comprimento de sua porção radialmente interna, em que a composição do enchimento de borracha é compreendida por: (A) pelo menos um elastômero à base de dieno compreendido por pelo menos uma dentre borracha de cis 1,4-poliisopreno, polibutadieno e estireno/butadieno, (B) de 1 a 10 partes em peso de 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico por 100 partes em peso de elastômeros à base de dieno contidos na composição de borracha de enchimento, em que o 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico tem um ponto de fusão (MP) em uma faixa de 180 °C a 230 °Ceé fornecido como uma liga compreendida por 1,2-polibutadieno sindiotático termoplástico com pelo menos uma dentre borracha de cis 1,4-poliisopreno e borracha de polibutadieno, (C) de 30 a 120 phr de carga de reforço compreendida por: (1) negro de fumo de reforço de borracha, ou (2) combinação de negro de fumo de reforço de borracha e sílica precipitada em conjunto com um agente de acoplamento para a sílica precipitada que tem uma porção química reativa com grupos hidroxila na sílica precipitada e outra porção química diferente interativa com o(s) dito(s) elastômero(s) à base de dieno.

9. Pneu pneumático CARACTERIZADO pelo fato de que contém o talão preenchido, conforme definido na reivindicação 8, em que a porção radialmente externa do enchimento de borracha não curada no talão anular tem um comprimento estirado além do comprimento de sua porção radialmente interna.

10. Pneu CARACTERIZADO pelo fato de que é um pneu pneumático curado com enxofre, de acordo com a reivindicação 9.